Кривая утка - Википедия - Duck curve

В Кривая утка
Синяя кривая: Спрос на электроэнергию
Оранжевая кривая: подача электроэнергии от отправляемый источники,
Серая кривая: поставка солнечной электроэнергии
Данные для штата Калифорния на 22 октября 2016 г. (суббота),[1] день, когда мощность ветра была низкой и стабильной в течение дня.
Оранжевая кривая круто поднимается с 17:00 до 18:00 по мере захода солнца, требуя около 5 гигаватт генерирующей мощности от диспетчерских источников для ввода в эксплуатацию в течение одного часа.


В масштабе полезности производство электроэнергии, то утиная кривая представляет собой график выработки электроэнергии в течение дня, который показывает временной дисбаланс между пиковый спрос и Возобновляемая энергия производство. Термин был введен в обращение в 2012 г. Калифорнийский независимый системный оператор.[2]

Солнечная энергия

На многих энергетических рынках пик спроса приходится на закат, когда солнечная энергия больше недоступно. В местах, где установлено значительное количество солнечных электростанций, количество энергии, которое должно вырабатываться из источников, отличных от солнца или ветра, быстро увеличивается на закате и достигает пика в середине вечерних часов, создавая график, напоминающий график силуэт утка.[3][4] На Гавайях, значительное распространение солнечной генерации привело к более выраженной кривой, известной как кривая Несси.[5][6]

Без какой-либо формы хранилище энергии после периодов высокой солнечной генерации генерирующие компании должны быстро увеличивать выработку электроэнергии во время заката, чтобы компенсировать потерю солнечной генерации, что является серьезной проблемой для операторов сетей, где быстро рост фотовольтаики.[7] Хранилище может решить эти проблемы, если оно будет реализовано. Маховики показали отличную возможность регулирования частоты.[8] Батареи краткосрочного использования при достаточно большом масштабе использования могут помочь сгладить кривую кривой и предотвратить колебания использования генератора, а также могут помочь сохранить профиль напряжения.[9] Однако стоимость является основным ограничивающим фактором для хранения энергии, поскольку производство каждого метода в масштабе обходится дорого.

Стратегии смягчения последствий

Способы справиться с быстрым увеличением спроса на закате, отраженным в кривой утки, которая становится все более серьезной по мере роста проникновения солнечной генерации, включают:[9]

Основная проблема заключается в развертывании мощности по смягчению воздействий со скоростью, которая соответствует росту производства солнечной энергии. Эффект кривой утки произошел быстрее, чем ожидалось.[12]

Кривая утки в Калифорнии

Источники выработки электроэнергии в Калифорнии в 2020 году. Поскольку эти графики не отображают потребности в энергии, они сами не являются Duck Cuvres, а демонстрируют суточные и сезонные колебания производства электроэнергии.
  Натуральный газ
  Солнечная энергия

Калифорнийский независимый системный оператор (CAISO) уже около полувека отслеживает и анализирует кривую утки и ее будущие ожидания, и их главный вывод - растущий разрыв между ценами в утренние и вечерние часы по сравнению с ценами в полдень.[1] Согласно их последнему исследованию, Управление энергетической информации США обнаружило, что оптовые цены на энергоносители за последние шесть месяцев в 17:00. до 20:00 периода («шея» утки) выросли до 60 долларов за мегаватт-час по сравнению с примерно 35 долларами за мегаватт-час за тот же период в 2016 году.[3] Однако, с другой стороны, они зафиксировали резкое снижение полуденных цен, приближающееся к 15 долларам за мегаватт-час.[3] Эти высокие пики и глубокие впадины только демонстрируют продолжающуюся тенденцию к дальнейшему расхождению, что делает эту Утиную кривую еще более распространенной, поскольку Возобновляемая энергия производство продолжает расти.[4]

Важнейшая часть этой кривой исходит от чистой нагрузки («разница между ожидаемой нагрузкой и ожидаемым производством электроэнергии из диапазона Возобновляемая энергия источники »).[3] В определенное время года (а именно весна и лето) изгибы создают в полдень вид «живота», который затем резко увеличивается, изображая «арку», похожую на шею утки, отсюда и название «Утиная карта».[13]«В полдень вырабатывается большое количество солнечной энергии, что частично способствует снижению спроса на дополнительную электроэнергию.[14] Увеличение емкости аккумулятора может смягчить проблему изобилия солнечной энергии в течение дня. Когда избыток солнечной энергии накапливается в течение дня и используется в вечернее время, разница в цене между недорогой полуденной и дорогой вечерней энергией может быть уменьшена. Существует достаточно тотальных солнечных технологий, чтобы обеспечить мир энергией, но в настоящее время отсутствует инфраструктура для хранения солнечной энергии для дальнейшего использования.[7] Переизбыток энергии во время низкого спроса в сочетании с недостатком предложения во время высокого спроса объясняет большую разницу между полуденными и вечерними ценами на энергию.

Рекомендации

  1. ^ а б «Калифорния ISO - Отчетность по возобновляемым источникам энергии». www.caiso.com.
  2. ^ Робертс, Дэвид (20 марта 2018 г.). «Самая большая проблема солнечной энергии была обнаружена 10 лет назад. Она похожа на утку». Vox. Получено 20 марта 2018.
  3. ^ а б c d Пол Денхольм, Мэтью О’Коннелл, Грегори Бринкман и Дженни Джоргенсон. "Избыточное генерирование солнечной энергии в Калифорнии: полевой справочник по утиной карте "NREL / TP-6A20-65023. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, Ноябрь 2015
  4. ^ а б Вирфс-Брок, Иордания (2 октября 2014 г.). "Вопросы IE: почему Калифорния пытается обезглавить утку?". Внутренняя энергия. Получено 29 октября 2016.
  5. ^ «График впечатляющего роста солнечной энергии на Гавайях». Энергетический коллектив. Получено 2015-02-04.
  6. ^ "Пейзаж Гавайев с солнечной решеткой и кривая Несси"'". 10 февраля 2014 г.. Получено 10 января 2017.
  7. ^ а б «Что нам говорит кривая утки об управлении зеленой сетью» (PDF). caiso.com. Калифорния ISO. Получено 29 апреля 2015.
  8. ^ Лазаревич, Мэтью; Рохас, Алекс (10 июня 2004 г.). «Регулирование частоты сети за счет повторного использования электрической энергии в маховиках». Общее собрание Энергетического общества. 2: 2038–2042. Дои:10.1109 / PES.2004.1373235. ISBN  0-7803-8465-2.
  9. ^ а б Лазарь, Джим. «Обучение« утки »летать» (PDF). РЭП. Получено 29 апреля 2015.
  10. ^ а б Воррат, Софи (30 августа 2020 г.). «Тарифы на солнечную батарею изменены в пользу батарей, электромобилей и панелей, ориентированных на запад». RenewEconomy. выровнять «кривую солнечной утки». . установить батареи и панели, обращенные на запад, что помогает увеличить выработку солнечной энергии до дневно-вечернего пика.
  11. ^ Пайпер, Юлия (9 мая 2019 г.). «Электрический райдшеринг приносит пользу энергосистеме, и у EVgo есть данные, подтверждающие это». www.greentechmedia.com. В архиве из оригинала 18 октября 2020 г. Подзаряжаясь в середине дня, парки LDV в сети EVgo также помогают преодолеть кривую утки, когда чистая нагрузка в полдень падает из-за большого количества солнечных наводнений в сети.
  12. ^ «Калифорнийская кривая утки реальна и больше, чем ожидалось». 3 ноября 2016 г.. Получено 10 января 2017.
  13. ^ «Данные EIA показывают настоящую и растущую кривую утки в Калифорнии». Получено 2017-12-01.
  14. ^ «Мир перевернулся». Экономист. Получено 2017-12-01.

внешняя ссылка